【正文】 消耗電流 平均： 25mA 以下，峰值： 80mA 以下 輸出 NPN 開路集電極晶體管 反 射 式 光 電 傳 感 器反射物發(fā) 光接 收 圖 15 反射式光電傳感器原理圖 該系統(tǒng)選擇的反射式光電傳感器型號為 PM2LF10,其性能參數(shù)如表 16 所示 。 河 北化工醫(yī)藥職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 14 傳感器的選型 系統(tǒng)中運用傳感器對飲料瓶的大小進行區(qū)別，根據(jù)設計需要選擇反射式光電傳感器 [15]。 開關電器、熔斷器的選型 行程開關是一種由物體的位移來決定電路通斷的開關，選用型號為LXK2131 型。根據(jù)雙金屬熱元件的數(shù)目可分為兩極和三極型熱器，而三極型又分帶斷相保護和不帶斷相 保護兩種。熱繼電器在控制線路中起過載保護的功能。一部分是主觸點，接在電動機與接觸器 KM 之間。所以接觸器的額定電流為： IN=36A (31) 綜上所述，本系統(tǒng)選用 CJ1040 接觸器：額定電流為 40A,額定電壓為 380V。 2）直流接觸器，一般用于控制直流電器設備，線圈中通以直流電，直流接觸器的動作原理和結構基本上與交流接觸器是相同的。主要有電磁機構、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置等組成。通用接觸器可大致分以下兩類。基于該系統(tǒng)的控制要求與各類型電動機的結構特點和工作場合，并考慮到經濟性和實用性，本系統(tǒng)選擇的電動機型號為 Y132M4，其性能參數(shù)如表 14 所示。 PLC 輸入 /輸出端口地址的分配如表 13所示。 網(wǎng)絡通訊的模式：根據(jù)控制要求的信號傳輸方式所需要網(wǎng)絡接口的形式，選擇支持現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡、工業(yè)以亞太網(wǎng)絡或點到點通訊的 CPU。 PLC 控制系統(tǒng)的輸出信號有 10 個。因此電氣控制電路從本質上說是一種邏輯線路 ,它符合邏輯運算的基本規(guī)律。而繼電器控制系統(tǒng)的本 質是邏輯線路。 。 PLC 的輸入信號和輸出負載，畫出 PLC 的外部接線圖。該方法的核心是輸出線圈。 （ 1） 經驗設計法 梯形圖的經驗設計法是比較廣泛的一種方法。對于傳送帶上的飲料瓶大小的區(qū)分，是通過下圖中所在位置的反射式光電傳感器工作來實現(xiàn)的。生產流水線結構如圖 11 所示。對于飲料瓶大小的區(qū)別是通過 反射式光電傳感器工作來實現(xiàn)的。 該系統(tǒng)的總體思路：此生產線為全自動控制的，生產線一旦上電， PLC 將通過軟件對生產線進行自動控制：通過輸出繼電器控制傳送帶的停轉和對飲料瓶灌裝的控制，實現(xiàn)對系統(tǒng)狀態(tài)的顯示，并且通過 PLC 內部的計數(shù)器對所生產的產品進行計數(shù)。這就要求在選擇 PLC、輸入 /輸出模塊、I/O 點數(shù)和內存容量 時，要適當留有裕量，以滿足今后生產的發(fā)展和工藝的改進。這就要求設計者不僅應該使控制系統(tǒng)簡單、經濟，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護方便、成本低，不宜盲目追求自動化和高指標。 (3) 力求簡單、經濟、使用及維修方便 一個新的控制工程固然能提 高產品的質量和數(shù)量，帶來巨大的經濟效益和社會效益，但新工程的投入、技術的培訓、設備的維護也將導致運行資金的增加。這就要求設計者在系統(tǒng)設計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設計中的重點問題和疑難問題。 設計 PLC 控制時，應遵循以下基本原則 (1) 最大限度地滿足被控對象的控制要求 充分發(fā)揮 PLC 的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設計 PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設計中最重要的一條原則。PLC 可以擴展特殊功能，如高速計數(shù)、電子凸輪控制、伺服電動機定位、多軸運動插補控制等。 (4) 功能完善，適用性強 PLC 具有對數(shù)字量和模擬量很強的處理功能，如邏輯運算、算術運算、 特殊函數(shù)運算等。硬件接線簡單，一般不需要很多配套的外圍設備。 (2) 機構簡單，應用靈活 PLC 在硬件結構上采用模塊化 積木式結構，各種輸入輸出信號模塊、通信模塊及一些特殊功能模塊品種齊全。如在硬件方面采用了電和磁的屏蔽，對 I/O 接口采用了光電隔離，對電源及 I/O 接口線采用了多種濾波等。” 河 北化工醫(yī)藥職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 8 可編程控制器的特點 (1) 可靠性高，抗干擾能力強 微機雖然具有很強的功能，單抗干擾能力 差，工業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾、電源波動、機械振動、溫度和濕度的變化等都可以使一般通用微機不能正常工作。它采用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。經過短短的幾十年發(fā)展，可編程控制器已經成為自動化技術的三大支柱（ PLC、機器人和 CAD/CAM）之一。 20 世紀 80 年代后，由于計算機技術的迅猛的發(fā)展， PLC 采用通用微處理器為核心，具有了函數(shù)運算、高速計數(shù)、中斷技術、 PID 控制等功能，稱為PC(Programable Controller) 即可編程控制器。生產上迫切需要一種使用方便靈活、性能完善、工作可靠的新一代生產過程自動控制系統(tǒng)。 20 世 紀 60 年代，生產過程及各種設備的控制主要是繼電器控制系統(tǒng)。 欲完成以上的控制動作，需要通過可編程控制器來對生產線的控制。 自動化生產線的控制臺可以用普通的控制面板 實現(xiàn)，也可以用 HMI（人機界面）設備實現(xiàn)。生產線由瓶子傳送帶和灌裝液罐組成，傳送帶由電動機驅動，可以正轉和反轉。整個灌裝和上蓋過程應有報警顯示，待上蓋 完畢后不再顯示報警；報警方式為紅燈以 間隔閃爍； （ 3）包裝上，對于小瓶： 40 瓶為一大包， 30 瓶為一中包， 20 瓶為一小包；對于大瓶： 20 瓶為一大包， 15 瓶為一中包 10 瓶為一小包； （ 4）能夠實現(xiàn)對生產產品進行自動記數(shù)并可以手動對計數(shù)器清零。根據(jù)系統(tǒng)的要求對 PLC、電動機、 傳感器等外部設備進行選型。 第 2章 課題研究內容 設計要求 本課題對飲料罐裝生產流水線的硬件和軟件進行了設計。 (4) 差速輸送流水線 特點：差速輸送流水線采用倍速鏈牽引，工裝板可以自由傳送，采用阻擋器定位使工件自由運動或停止，工件在兩端可以自動頂升，橫移過渡。 (2) 滾筒式流水線 特點：承載的產品類型廣泛，所受限制少；與阻擋器配合使用，可以實現(xiàn)產品的連續(xù)、節(jié)拍運行以及積放的功能；采用頂升平移裝置，可以實現(xiàn)產品的離線返修或檢測而不影響整個流水線的運行。 生產流水線的概念 生產流水線是生產型企業(yè)最常用的制造產品的形式，它是由一群人或機器人在一個接一個的完成一項半成品或成品的加工及檢驗和包裝，由于是有些采用行走的輸送帶承載被加工的物 品，因此被稱為流水線生產。 PLC 是微機技術與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術相結合的產物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)點，又照顧到現(xiàn)場電氣操作 維修人員的技能與習慣，特別是 PLC 的程序編制，不需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學；調試與查錯也都很方便。鑒于此，設計者利用PLC 的功能和特點設計出了一款飲料灌裝生產流水線控制系統(tǒng) 目前飲料灌裝生產線的控制過程主要是繼電器接觸控制，但這種電路接線復雜，可靠性低，使得工業(yè)生產的效率得不到提高 [34]。PLC 是以微處理器為核心的工業(yè)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)與計算機 河 北化工醫(yī)藥職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 4 技術結合在一起，近年來在工業(yè)自動控制、機電一體化、改造